C++ IO流学习笔记

IO 库类型和头文件：

头文件　　　　　　　　类型

iostream　　　　　　 istream，wistream 从流读取数据

ostream，wostream 向流写入数据

iostream，wiostream 读写流

fstream　　　　　　 ifstream，wifstream 从文件读取数据

ofstream，wofstream 向文件写入数据

fstream，wfstream 读写文件

sstream　　　　　　 istringstream，wistringstream 从 string 读取数据

ostringstream，wostringstream 向 string 写入数据

stringstream，wstringstream 读写 string

条件状态：

strm::iostate　　 strm是指一种IO类型，iostate是一种机器相关的类型，提供表达条件状态的完整功能。
strm::badbit　　标志流已崩溃，致命的输入/输出错误,无法挽回
strm::failbit　　标志IO操作失败了，非致命的输入/输出错误，可挽回
strm::eofbit　　标志达到文件结尾
strm::goodbit　流未出现错误状态，此值保证为0
s.eof()　　　　若流s的eofbit置位，则返回true
s.fail()　　　　若流s的failbit或badbit置位，则返回true
s.bad()　　　　若流s的badbit置位，则返回true
s.good()　　　　若流s处于有效状态，则返回true
s.clear()　　　　将流的所有条件复位，状态设置为有效，返回void
s.clear(flags)　　根据flags标志位，将s中对应条件状态复位，flags类型为strm::iostate。返回void
s.setstate(flags) 根据flags标志位，将s中对应条件状态置位，flags类型为strm::iostate。返回void
s.rdstate()　　　返回流的当前条件状态，返回类型为strm::iostate

状态位

1.4种条件状态
badbit 用来指出流已经崩溃，属于系统级错误，如不可恢复的读写错误。

failbit 表示一个io操作失败了，比如读取数字却读取的是字符，这是可以恢复的

eofbit 用来表示文件达到文件结尾，这也是可以恢复的

goodbit 表示流的状态正常

注意的是，一但流发生错误，其上后续的io操作都会失败，只有流属于无错状态时，我们才可以用来读取数据，写入数据。

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
int main(){int a,b;cin>>a;cout<<cin.good()<<endl;//如果流正常返回1cout<<cin.fail()<<endl;  //failbit（输入错误,可以恢复）或者badbit（系统崩溃），则被置位。cout<<cin.rdstate()<<endl;//流正常返回1getchar();cin>>b;//如果上次输入失常，这里就不能使用了。return 0;
}

管理流当前状态

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
int main(){auto x=cin.rdstate();//rdstate返回当前状态，cin.clear();//将状态恢复(可以在发生了可恢复错误的时候使用)int a;cin>>a;cin.setstate(x);//将cin变成原来状态return 0;
}

检查输入流当前的状态

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
int main(){int a,b=3;cin>>a;cin>>b;//不可用if(cin.rdstate() == ios::goodbit)cout<<"this input is true"<<endl;else if(cin.rdstate() == ios::failbit)cout<<"输入类型错误，可以通过清除缓冲区挽回、"<<endl;cout<<b<<endl;cin>>b;cout<<b<<endl;return 0;
}

#include <iostream>
using namespace std;
int main(void){int a;cin >> a;cout << cin.rdstate() << endl;cin.clear(ios::goodbit);//使cin有效cout << cin.rdstate() << endl;return 0;
}

管理输出缓冲：

每个输出流都管理一个缓冲区，用来保存程序读写的数据：
os << "please enter a value: "；
文本串可能立即打印出来，也有可能被操作系统保存在缓冲区，随后再打印。
会导致刷新缓冲区的原因：

程序正常结束，作为 main 函数的 return 的一部分，缓冲刷新被执行。
缓冲区满，需要刷新缓冲区，而后新的数据才能写入。
使用操纵符：endl 来显示刷新缓冲区。
每个输出操作后，可以用操作符unitbuf设置流的内部状态，来清空缓冲区。默认情况下，cerr 是设置 unitbuf 的，因此写到 cerr 中的数据都是立即刷新的。
一个输出流被关联到另一个流，此时，当读写被关联的流时，关联到流的缓冲区会被刷新。默认cin 和 cerr 都关联到 cout，因此读 cin 或写 cerr 都会导致 cout 的缓冲区被刷新。

endl　　换行并刷新缓冲区；
ends　　插入一个空字符并刷新缓冲区；
flush　　仅刷新缓冲区；

#include <iostream>
using namespace std;
int main(void){cout << unitbuf;//所有输出操作后都会立即刷新缓冲区//任何输出都立即刷新,无缓冲for(int i=1;i<=50000;i++)cout<<i;cout << nounitbuf;//回到正常的缓冲方式for(int i=1;i<=50000;i++)cout<<i;//令人疑惑的是为什么两种方式的时间差不多，有时候正常的换缓冲方式更慢。return 0;
}

刷新缓冲区的方式

#include <iostream>
using namespace std;
int main(void){cout<<"ghq"<<ends;//输出空格并刷新缓冲区cout<<"ghq"<<endl;//输出换行并刷新缓冲区cout<<"ghq"<<flush;//刷新缓冲return 0;
}

关联输入和输出流：

当一个输入流关联到一个输出流时，任何试图从输入流读取数据的操纵都会先刷新关联的输出流。标准库将 cout 和 cin 关联到一起，因此：cin >> val；导致 cout 的缓冲区被刷新。

tie是将流关联到另一个流的函数，C++中定义如下：
tie 有两个重载版本：一个版本不带参数，返回指向输出流的指针。如果本对象关联到一个输出流，则返回的就是指向这个流的指针，如果对象未关联到流，则返回空指针。tie 的第二个版本接受一个指向 ostream 的指针，将自己关联到 ostream。即，x.tie(&o) 将流 x 关联到输出流 o。
我们既可以将一个 istream 对象关联到另一个 ostream，也可以将一个 ostream 关联到另一个 ostream：

#include <iostream>
using namespace std;
int main(void)
{cin.tie(&cerr);//直接将cin由和cout关联改成和cerr关联cin.tie(&cout);//将输入流cin关联到输出流coutostream *old_tie = cin.tie(nullptr);//cin不再与其他流关联cin.tie(&cerr);//将cin关联到cerr,读取cin会刷新cerr而非coutcin.tie(old_tie);//重建cin和cout之间的关联return 0;
}

注意：每个流同时最多关联到一个流，但多个流可以同时关联到一个 ostream。

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靡不有初鲜克有终。